Il cerotto all’insulina: incoraggianti i risultati nell’animale

Il cerotto all’insulina: incoraggianti i risultati nell’animale

Foto: Il cerotto intelligente – Credits: The Lab of Zhen Gu, UNC / NC State Biomedical Engineering Department

 

Un cerotto al posto delle iniezioni di insulina: un filone della ricerca scientifica (“insulina intelligente o smart”) che potrebbe rivoluzionare la vita di milioni di diabetici e a cui sta lavorando un gruppo di ricercatori americani. Finora il cerotto è stato testato solo su animali con risultati molto soddisfacenti. Se tutto va bene ci vorranno almeno 5 anni prima che sia disponibile per l’utilizzo da parte delle persone diabetiche di tutto il mondo.

 

Il cerotto con l’insulina intelligente (“smart insulin patch”)

Il cerotto messo a punto dai ricercatori dell’Università del North Carolina, USA e presentato in un articolo apparso sulla rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Sciences, ha dato risultati soddisfacenti e incoraggianti nell’animale.  Gli studiosi sono infatti riusciti ad ottenere gli obiettivi principali della ricerca: monitorare la glicemia, rilevare gli eventuali aumenti dei livelli di zucchero nel sangue e somministrare dosi adeguate di insulina in caso di necessità.

Com’è fatto il cerotto? Dalla foto si può avere un’idea. Diciamo subito che non ha nulla a che vedere con l’omnipod. Si tratta di un minidispositivo su cui sono inseriti un centinaio di piccolissimi aghi, ciascuno dello spessore di una ciglia, ciascuno dotato di sensori: questi ultimi sono particolari vescicole (microserbatoi) capaci di rivelare la quantità di glucosio nel sangue (glicemia) e sono forniti di una riserva di insulina da rilasciare nel caso in cui i livelli di zucchero nel sangue diventino troppo alti.

 

Il cerotto si ispira al meccanismo delle cellule beta del pancreas

Gli scienziati americani hanno progettato il cerotto cercando di imitare il rilascio dell’insulina tipico del pancreas umano: le cellule beta producono l’ormone, lo immagazzinano all’interno di vescicole, e funzionano anche come sensori dell’eccesso di glucosio nel sangue. «Abbiamo costruito le nostre vescicole artificiali in modo che svolgessero le stesse funzioni delle cellule pancreatiche servendoci di due materiali facilmente reperibili in natura», ha dichiarato Jiching Yu, uno degli autori della ricerca.
Ciascuna vescicola è fatta utilizzando due materiali biocompatibili al 100%: uno è l’acido ialuronico, una sostanza naturale che rappresenta uno dei principali componenti del nostro tessuto connettivo, in particolare della sua sostanza amorfa (sostanza fondamentale), un gel compatto nel quale sono immerse le fibre di collagene e di elastina. L’acido ialuronico è un ingrediente di molti prodotti cosmetici.
Il secondo materiale è il 2-nitroimidazolo, un particolare composto utilizzato spesso nelle analisi diagnostiche. Grazie alle caratteristiche di questi due materiali, gli sperimentatori sono riusciti a creare delle microvescicole (simili a quelle dove le cellule beta del pancreas immagazzinano l’insulina) che fungono da microserbatoi contenenti insulina e alcuni enzimi sensibili alle variazioni di glucosio. Quando lo zucchero aumenta troppo nel sangue, grazie a questi enzimi e ad altre molecole, la vescicola si rompe e rilascia l’ormone insulina.
Ogni vescicola è incorporata su un microago, costituto anch’esso di acido ialuronico in forma più rigida, e montato su una sottile striscia di silicio che raccoglie circa un centinaio di microaghetti. Quando viene applicato sulla cute, gli aghetti penetrano nella pelle in modo del tutto indolore e sfruttando il sangue che scorre attraverso i capillari appena sotto possono svolgere la loro funzione. Invece di ricorrere a diverse misurazioni e iniezioni quotidiane, il cerotto potrebbe fare tutto da sé, calibrando le dosi corrette di insulina per garantire che il livello di glucosio nel sangue si mantenga sempre ottimale.

 

Quando sarà disponibile per l’uso umano?

I ricercatori affermano che tutto il sistema potrebbe essere personalizzato per tararlo in base al peso e alla sensibilità all’insulina di ciascuna persona diabetica. Ovviamente prima di passare all’uomo occorrono ulteriori prove precliniche e sperimentazioni cliniche, ma i primi dati sembrano davvero promettenti.
Se tutto va bene, e anche i risultati delle sperimentazioni in volontari sani e diabetici saranno positive nell’arco di alcuni anni (almeno 5) il cerotto potrebbe essere disponibile. L’obiettivo finale è indubbiamente rivoluzionario: creare un cerotto intelligente e indolore che consenta un monitoraggio continuo e personalizzato del glucosio e un corretto dosaggio di insulina con una sostituzione ogni tre-quattro giorni. Il nuovo cerotto migliorerà drasticamente la qualità della vita e la salute delle persone diabetiche che utilizzano l’ormone.
“Sono risultati entusiasmanti…. ma molto preliminari.” Hanno concluso gli autori “Ci vorranno anni per capire se questo metodo funziona bene anche negli esseri umani. Ma se così fosse, sarebbe fantastico. Se saremo in grado di ottenere questo smart patch, sarà davvero un punto di svolta nella ricerca per combattere il diabete.”

 

Fonte
– Jicheng Yu et al – Microneedle-array patches loaded with hypoxia-sensitive vesicles provide fast glucose-responsive insulin delivery. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Jun 22. pii: 201505405
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